高強 路文科

安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊

基坑坡頂土體水平位移、沉降監(jiān)測實施方案探討

高強 路文科

安徽省煤田地質(zhì)局物探測量隊

基坑水平位移、沉降監(jiān)測直接關(guān)系到基坑開挖和使用的安全，而基坑監(jiān)測實施方案和實施流程的正確與否直接關(guān)系到基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性，根據(jù)具體的施工特點編制合理的施工實施方案是基坑監(jiān)測成功的關(guān)鍵。

基坑；水平位移；沉降監(jiān)測；實施方案

基坑坡頂監(jiān)測主要是為了掌握大型基坑在開挖過程中坡頂土體和地下水位的穩(wěn)定情況，對其進行實時測量監(jiān)測，分析規(guī)律、作出預(yù)報、保證其開挖和使用安全。實施基坑沉降觀測一系列工作中，施工方案是其核心內(nèi)容，實施方案的正確與否直接影響到沉降觀測數(shù)據(jù)和最終的分析結(jié)果。本文結(jié)合具體工程實踐詳細闡述了基坑坡頂土體水平位移、沉降監(jiān)測實施方案的具體應(yīng)用，實踐證明本文所使用的方案在基坑沉降觀測中是切實可行的。

1.根據(jù)基坑坡頂監(jiān)測的特點制訂實施方案

1.1.基坑觀測的時效性

普通工程測量一般沒有明顯的時間效應(yīng).基坑監(jiān)測通常是配合降水和開挖過程，有鮮明的時間性.測量結(jié)果是動態(tài)變化的，因此深基坑施工中監(jiān)測需隨時進行，基坑監(jiān)測的時效性要求對應(yīng)的方法和設(shè)備具有采集數(shù)據(jù)快；全天候工作的能力，甚至適應(yīng)夜晚或大霧天氣等嚴酷的環(huán)境條件。

1.2.運用精密儀器進行高精度觀測

基坑坡頂坐標網(wǎng)采用0.5″級全站儀觀測，測站距離≤100米，變形速率控制在0.1mm／d以下，視為穩(wěn)定變形精度。

高程監(jiān)測二等水準測量要求前后視距差≤1.0m、視距累積差≤3 m、最大視距≤40m 。

1.3.監(jiān)測過程中必須是等精度觀測

(1) 基坑坡頂施工中的監(jiān)測通常要求測得相對變化值，而不要求測量絕對值。由于城市坐標系引測距離較遠，而現(xiàn)場只需要相對基坑位移數(shù)據(jù)，故本工程基坑監(jiān)測坐標系采用自由坐標系。水準高程的測量，采用假定高程值，在基坑坡頂變形測量中，要求測定坡頂相對于原來基準位置的位移即可。

由于這個鮮明的特點，使得基坑施工監(jiān)測有其自身規(guī)律。例如，水準測量要求前后視距相差精度≤1.0m、視距≤40m，以清除地球曲率、大氣折光、水準儀視準軸與水準管軸不平行等項誤差。但在基坑監(jiān)測中，受環(huán)境條件的限制，前后視距可能根本無法相等。這樣的測量結(jié)果在普通測量中是不允許的，而在基坑監(jiān)測中只要每次測量位置保持一致，即使前后視距相差，結(jié)果仍然是完全可用的。

因此，基坑坡頂監(jiān)測要求盡可能做到等精度。使用相同的儀器，在相同的位置上，由同一觀測者按同一方案施測。通過對不同時期測量結(jié)果的對比與分析，可以確定沉降變化規(guī)律。

(2) 位移觀測控制點100米或每邊設(shè)2點，共設(shè)13點。采用0.5″級高精密全站儀觀測6個測回，按二級導(dǎo)線網(wǎng)的精度要求觀測。點位中誤差±4.2 mm，測邊中誤差± 2.0mm，測角中誤差±2.0″，閉合網(wǎng)相對精度1：45000。監(jiān)測點的設(shè)置間隔為20m，水平位移采用0.5″級高精密全站儀采用極坐標法觀測2個測回，坐標中誤差±3.0mm。

(3) 控制點及監(jiān)測點采用精密N3水準儀進行觀測。其刻度分為0.lmm,讀數(shù)分辨精度為0.01mm，充分滿足使用要求。

(4) 水位觀測井4個，分別位于基坑四周。采用鋼卷尺量測。

（5）水平位移、沉降監(jiān)測頻率：土方開挖期間及底板澆筑完成為每三天一次；地下室施工期間為每五天一次。

2.監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)

根據(jù)基坑坡頂情況每邊設(shè)2個控制基站（同時兼顧監(jiān)測其他測點，減少浪費），基站設(shè)在距基坑邊2.5m處，觀測點設(shè)在距基坑邊0.5m處。標高差異控制在0.5m之內(nèi)。

圖1 監(jiān)測網(wǎng)布點圖

3 、地面沉降監(jiān)測與地下水位變化具體實施

3.1 、基準點觀測

在周邊建筑沉降影響范圍以外的適當位置，選3個觀測基準點作為周邊建筑沉降觀測的高程基準系統(tǒng)?；鶞庶c的穩(wěn)定是沉降觀測工作中最重要的因素，在沉降觀測之前、過程中，對基準點進行了2次高精度觀測，基準點相互驗證，在觀測過程中，若發(fā)現(xiàn)基準點形變，應(yīng)根據(jù)設(shè)計精度要求進行加測，選擇最穩(wěn)定的點作為沉降觀測起算點。基準點兩期檢測高程之差小于± 0.2mm，n為兩點之間聯(lián)測時的測站數(shù)。

3.2 、監(jiān)測點觀測

沉降監(jiān)測點的分布應(yīng)以該建筑物變形結(jié)合部兩側(cè)柱體基礎(chǔ)上均勻布設(shè)為原則。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，并兼顧周邊建筑結(jié)構(gòu)特點，沉降監(jiān)測點主要選擇在基坑的四周和重要的承重部位、沉降縫、后澆帶兩側(cè)等特征位置處。按樓外墻角布點，每20M間隔布一個點或每隔一個承重柱布一個點。結(jié)合設(shè)計要求，重點考慮周邊建筑基礎(chǔ)的地質(zhì)條件等因素，選取了8個沉降監(jiān)測點，設(shè)置永久性沉降觀測點，高度距地面0. 8m～1.5m處,正上方3米范圍內(nèi)沒有突出物，便于安置水準標尺。

（1）底板澆注完成前，埋設(shè)觀測標志后及時進行第一次觀測，以后每三天觀測1次，計11次。

（2）底板澆注完成后至基坑回填，每五天觀測1次，計13次。

4.資料分析與驗證

經(jīng)過上述方案的實施，可以獲得沉降觀測的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理分析，最終獲得沉降變化曲線(如圖2)。

5.結(jié)論

基坑變形監(jiān)測施工中測量的目的和特點與普通工程測量截然不同，其測量的方案和設(shè)備與傳統(tǒng)的測量也完全不同。對于現(xiàn)場采集到的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)處理方法對監(jiān)測成果進行整理分析，最終形成監(jiān)測成果報告。經(jīng)過驗證，本文所采用的施工方案是切實可行的，而且精度比較高，實施性強，實施效果好，完全滿足基坑監(jiān)測的需要。

圖2 在建基坑點位移變化曲線圖

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.013